Но для успешной реализации атомного проекта необходимо было иметь собственные запасы урана. Поиск месторождений этого радиоактивного металла начался ещё до войны под руководством академика Ферсмана А.Е., однако начало боевых действий изменило намеченные планы. В 1942 году, после возобновления работ по использованию урана, Комитету по делам геологии при СНК СССР поручили провести необходимые изыскания, доложив о результатах к 1 мая 1943 года. После этого поисково-разведочные работы по урану и другим радиоактивным элементам получили дальнейшее развитие. Несмотря на то, что дело двигалось медленно, к концу 1944 года было выявлено два перспективных района: один в Ферганской долине Узбекистана, другой в северной части Эстонской ССР. 8 декабря 1944 года ГКО СССР принял постановление о развитии добычи и переработки урановых руд, определив это направление важнейшей государственной задачей. Как всегда в сложных условиях, вопрос был возложен на НКВД СССР, которому поручалось продолжить разведку и доразведку ряда урановых месторождений, наладить на этой базе добычу и переработку урановых руд, осуществить строительство и эксплуатацию рудников и обогатительных фабрик, возвести и обеспечить работу заводов по переработке урановых руд и концентратов, а также «разработать технологии наиболее рационального передела урановых руд на химические соединения и технологии получения из них металлического урана». Для решения этих задач из Наркомцветмета в Наркомат внутренних дел перевели значительную часть подразделений, занимавшихся ураном. На базе разведанных в Средней Азии месторождений НКВД предписали создать крупный уранодобывающий Комбинат № 6. Заместителю наркома внутренних дел Завенягину А.П. персонально поручили представить на утверждение ГКО предложения на 1945 год по планам добычи урановых руд, производства урана и сопутствовавшего этому строительства рудников и заводов.
На первом этапе создания сырьевой отрасли урановой промышленности добыча руды осуществлялась самым примитивным образом: ручными перфораторами делались проходы горных выработок, затем лопатами порода загружалась в вагонетки, которые людьми или конной тягой откатывались по деревянным брусьям к месту отгрузки. Отсюда на ишаках и верблюдах сырье перевозили на перерабатывающий завод. Эти тяжёлые и опасные работы выполняли в основном заключённые, спецпереселенцы и военнопленные. Правда, в течение нескольких лет к предприятиям Комбината № 6 подвели дороги и линии электропередачи, построили ТЭЦ, рабочие посёлки и мастерские, а основные производственные процессы в значительной мере механизировали.
В целях обеспечения надлежащего руководства разведкой, добычей и переработкой урановых руд в составе Главного управления лагерей горно‑металлургических предприятий (ГУЛГМП) НКВД СССР организовали специализировавшееся по урану 9-е управление, которое напрямую подчинялось Завенягину А.П. Темпы работ значительно возросли. Если в 1944 году из полутора тысяч тонн добытой руды получили всего 2 тонны урановых солей, то на следующий год из пяти тысяч тонн руды извлекли 7 тонн урана в химических соединениях, а ещё через год довели добычу до 50 тонн урана.
Согласно постановлению СНК СССР от 13 октября 1945 года, геолого-поисковые и разведочные работы развернулись на Дальнем Востоке, в Восточной и Западной Сибири, Якутии, Красноярском крае, Казахстане, Средней Азии, северо-западных областях Союза, на Кавказе и Урале. Удалось выделить наиболее перспективные районы для интенсивной разработки в Ферганской долине, Прибалтике, Восточной Сибири и Азербайджане. 9 апреля 1946 года Совет Министров СССР издал постановление об организации геолого-поисковых работ на А-9 и Б-9 (условное наименование урана и тория) в Арктике. В августе того же года было дано распоряжение провести такие же работы по Норильскому, Ухтинскому комбинату и Дальстрою. В результате проведенных изысканий, которые проводили около 320 партий, сырьевая база по урану значительно улучшилась [85].